上海光源线站工程建设又取得新进展
2023年6月19日至20日,中科院条件保障与财务局组织专家对国家“十二五”重大科学基础设施建设项目上海光源线站工程中的微束白光衍射线站、超硬多功能线站、材料能源线站软硬合支等系统进行了工艺测试。测试专家组由中国科学院高能物理研究所、中国科学院物理研究所、中科院大连化学物理研究所、中科院贵阳地球化学研究所、中国科学技术大学、上海交通大学、西南交通大学、北京大学、北京科技大学、上海科技大学、苏州大学等11家单位的16名专家组成,胡天斗研究员任组长,中科院条财局重大设施处马晓莉、况鹏参加工艺测试会。
专家组听取了项目总工程师王劼研究员作的上海光源线站工程总体报告以及各测试项目负责人作的自测报告,审定了工艺测试大纲,并分组进行现场实测。根据实测结果,专家组一致认为微束白光衍射线站、超硬多功能线站、材料能源线站软硬合支等系统的各项指标均达到验收指标,部分优于设计指标。
上海光源超硬多功能线站主要针对极端环境下的地球科学和近服役环境下的工程材料原位研究,基于同步辐射高能X射线,建立了大体积压机实验站和大负载高能工程材料实验站。大体积压机实验站(LVP)以2000吨双模具大压机为基础,结合同步辐射白光能散衍射、XRD、高分辨成像实验方法,成为国内第一个能够开展原位大体积压机实验表征的综合性实验站;工程材料实验站建设了国内负载最大(2吨)的实验台的同时,也提供了高温、力加载原位环境,综合高分辨/快速CT成像、多元能散衍射、高能XRD、PDF等多种实验手段,作为国内首个工程材料专用实验站将对我国工程材料研究发挥重要推动作用。经专家组现场工艺测试,超硬多功能线站各项测试指标均达到设计指标。
上海光源微束白光衍射线站的材料功能区基于微束白光劳厄衍射方法,专注材料局域微结构和微晶体结构及其随时间的动态演变过程,为控制材料微结构、改进材料性能提供指导,推动晶体晶粒生长、材料高温\应力\腐蚀等环境下演变、材料微区塑性形变和相变等领域的前沿科学问题研究;蛋白功能区则提供常温劳厄法快速收集蛋白质晶体衍射,可在原位上实现常温下蛋白质晶体结构的快速测定及变化分析。经专家组现场测试,微束白光衍射线站各项测试指标均达到验收指标并部分优于设计指标;测试专家组还分别在材料功能区、蛋白功能区采集到了合金高温样品和溶菌酶的高质量衍射数据,实验结果表明,该线站已具备针对材料样品开展微束白光衍射和开展常温劳厄法快速收集蛋白质晶体衍射数据的实验能力。
上海光源能源材料线(E-line)是一条覆盖软、硬X射线的超宽能区、复合型光束线,其中软/硬X射线合支为国际领先、国内首条通过工艺测试的宽能区(130-10000 eV)光电子能谱(XPS)线站,具备了近常压光电子能谱和高分辨X射线吸收谱(XAFS)等实验方法,可有效解决从表面、界面到体相的逐原子层分辨的电子结构探测。在合支线站的建设过程中,上海光源团队开展联合攻关,设计开发了国内首台液氮冷却光栅单色器,自主开发运动调节结构、控制、数据采集等模块,克服了精密光学、机械稳定、信号反馈等方面的难题,利用电子能量分析器成功实现了工况条件下的宽能区近常压光电子能谱。经专家组现场工艺测试,软硬合支线站能量范围129-12000 eV,XPS能量分辨优于0.1 eV(@778 eV),在41 mbar下光电子计数与超高真空相比,保持在同一个量级;可精准识别工况条件下能源材料体系不同深度处的电子结构与构效关系等。
在项目经理部的带领下,上海光源广大科研技术人员克服新冠疫情影响,高效率、高水平、高质量的完成各项建设任务。截止目前,上海光源线站工程已有14条光束线站、实验辅助系统、光源性能拓展、建安工程及配套公用设施完成中科院组织的工艺测试并陆续投入使用和向用户开放。
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